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西安文理学院儿童认知科学与教育促进实验室，是陕西乃至全国在学前教育领域探索AI应用的重要阵地，肩负着用科技赋能儿童认知发展研究、助力学前教育高质量发展的使命
AI赋能，探寻“童心”密码
10月29日，实验室科研人员在整理儿童情绪监测信息。 本报记者 张梅摄
AI生成
本报记者 张梅 见习记者 王冰洁
10月29日，西安文理学院儿童认知科学与教育促进陕西省高等学校重点实验室里，一场有趣的眼动实验正在进行。
几名学生小心翼翼地帮3岁男孩乐乐（化名）戴上便携式眼动追踪设备。乐乐戴上眼镜看动画片时，该设备会实时捕捉其眼部的每一次转动，记录他对不同画面兴趣区的注视情况。电脑屏幕上，跳动的线条与数据不断生成。一旁的研究人员专注分析数据，探寻幼儿注意力发展的规律。
■ 实验室的进阶路
“西安文理学院在学前教育学科积淀多年，为实验室的发展提供了坚实支撑。”西安文理学院教授、教务处处长蔡军介绍，该实验室成立于2015年，起初叫“儿童心理与行为观察院级实训室”。2024年，该实验室获批儿童认知科学与教育促进陕西省高等学校重点实验室，成为省级重点实验室。
“随着AI技术的快速发展，学前教育面临诸多新问题与新挑战。比如，如何更精准地评估幼儿认知发展水平、如何为不同发展状况的幼儿提供个性化教育方案等，都需要借助AI技术深入研究。”西安文理学院教授、学前教育学院院长路娟说，实验室的成立，为学前教育的科研与教学提供有力支撑。
今年7月，实验室推出的一批开放课题吸引了众多国内该领域科研人员参与。“实验室的建立，是应对AI时代学前教育挑战的必然选择，也是学科发展的必然结果。”蔡军介绍，为汇聚更多力量共同探索“人工智能+教育”前沿问题，实验室计划每年面向全国高校、科研单位设立开放课题，推动该领域创新发展。
围绕学前教育领域核心需求与技术前沿，实验室以科技赋能儿童发展研究为定位，明确3大研究方向：采用多技术融合方法，探讨儿童认知发展规律与促进幼儿学习的科学机制；揭示儿童行为异常的认知神经机制，探索早期筛查及干预模式；运用人工智能技术，探索儿童智能评估手段与促进发展模式，为破解学前教育实践难题提供科学方案。
■ 科研守护“童心”
在实验室的科研工作中，AI技术正从多个维度为学前教育发展提供助力，成为解锁儿童认知科学关键问题的“金钥匙”。
在婴幼儿发展评估领域，实验室科研人员、博士乔娜带领团队，联合企业训练针对0—6岁婴幼儿发展评估的大模型。“0—6岁是孩子发展的黄金时期。这段时间的发展状况，对孩子一生影响深远。但前期筛查调研发现，很多家长尤其是乡村地区的家长，对这段时间孩子的发展不够重视，且传统评估方式效率低、主观性强，难以满足大规模、精准评估需求。”乔娜介绍。
为改变这一现状，团队借助AI技术开展研究，并成功训练出“1.0”版模型。“这个模型就像‘智能评估师’。未来，我们计划设计网络平台，家长输入孩子相关情况就能获得个性化指导方案，帮助孩子更好发展。”乔娜充满期待。
在学前儿童情绪健康领域，博士张少华开展的入园焦虑研究同样借助AI技术取得了显著成果。“孩子刚上幼儿园易出现入园焦虑，但很多老师和家长不知道该不该干预、如何科学干预。”张少华介绍，团队借助AI技术分析幼儿情绪表现数据，不仅弄清了入园焦虑产生机制，还为老师和家长提供了科学参考，帮助他们明确不同情况下的干预方法，帮助幼儿更快适应幼儿园生活。
在开展基础研究的同时，实验室积极推动产学研融合，让科研成果走向市场、服务社会。截至目前，实验室已服务幼儿园100余所，服务学前儿童6万余名，科研成果正在转化为推动学前教育发展的实际力量。
■ 锻造学前教育新力量
在儿童认知科学与教育促进陕西省高校重点实验室，人才培养始终与科研创新同频共振。
“我们不仅要产出科研成果，更要为行业培育知‘童心’、懂教育的复合型人才。”蔡军介绍，“实验室专门设岗让学生深度参与数据采集、模型测试等实际项目。从眼动实验操作到AI评估数据整理，学生在科研一线积累经验。”
实验室还打造“AI技术融入—项目孵化—成果转化”的育人体系，推动学生在竞赛中锤炼能力。
“那是我第一次系统地学习和实践如何进行质性学术研究，很难忘。”回顾备战第15届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的日子，学前教育学院2023级学生刘怡雯感慨。
刘怡雯与同学李宇星在老师张少华指导下参赛，起初就遇上了“拦路虎”。“我们在访谈过程中发现，事先精心准备的访谈提纲‘失灵’了。”李宇星描述当时的困境。前期访谈效果不尽如人意，收集的资料单薄且流于表面，团队一度陷入困境。在老师的指导下，他们反复打磨问题，最终斩获省级一等奖。刘怡雯坦言：“比奖状更珍贵的是，我们学会了用科研思维解决实际问题。”
谈及未来发展，路娟说：“我们会进一步优化模式，增加AI教育应用实训模块，让学生在真实教育场景中成长，为学前教育行业输送更多能扛事、会创新的专业力量。”
“去年配资世界门户首页，学校面向全体本科生开设了人工智能导论通识课、增设了人工智能本科专业。今年，学校又开设了人工智能领域微专业。明年，2026版本科人才培养方案修订中，将要求每个专业必须实现AI赋能。”蔡军说。
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